Identificado el mecanismo que permite el crecimiento continuado en las plantas

La mayor parte de los avances en biología del desarrollo se han centrado en entender cómo se establecen los patrones de desarrollo corporales durante la embriogénesis. En animales, este proceso determina la forma básica del organismo adulto; sin embargo, los embriones de las plantas que se encuentran dentro de las semillas guardan muy poco parecido con los organismos en los cuales se convertirán. Así, los tejidos de las plantas se han de formar continuamente, y por ello, es necesario determinar la identidad y la función de cada célula durante todo el desarrollo postembrionario para que las plantas crezcan correctamente.

Las células vegetales presentan frente a las animales la peculiaridad de que no se pueden mover dentro del organismo. Basándose en esta característica se puede estudiar cómo se forma una raíz, ya que cada célula permanece anclada en su posición original hasta que es desplazada por una nueva, de tal manera que las células que forman un tejido o linaje celular se alinean por su edad o tiempo de desarrollo.

Este estudio ha identificado no solo los reguladores moleculares maestros que organizan la formación de los tejidos de la raíz sino también el modo de interacción de estos factores con señales externas al tejido que permiten su organización precisa. Y es que las nuevas células deben adquirir las identidades apropiadas, según su posición, para formar los tejidos que conforman la raíz y que son responsables de su funcionalidad. De esta forma la raíz puede funcionar correctamente transportando nutrientes desde el suelo al resto de la planta.

Los investigadores han observado que, en plantas que carecían de tres de los factores identificados, el tejido basal, aunque se formaba en el embrión, desaparecía en la planta adulta, ya que la célula madre que da origen a este linaje se perdía. Esto indica que los linajes celulares en las plantas no dependen solo de la posición como se pensaba sino de factores propios del tejido que los determinan, de forma similar a como ocurre en los animales. Se trata del primer caso descrito en que un tejido desaparece totalmente durante el crecimiento, es como si nosotros perdiéramos de repente el hígado o el corazón, partes clave para el funcionamiento de nuestro organismo.

La investigación, realizada en colaboración con la Universidad de Duke (EE UU), ha determinado que los cinco factores identificados actúan de forma cooperativa y no lineal, en un proceso que permite la formación del tejido basal en tres etapas: comienza con el establecimiento de la célula madre (y, por tanto, del linaje); sigue con la percepción de la señal posicional para que ésta se divida (que implica la sobreactivación de estos factores), y finaliza con la propia división, que da origen a la endodermis y el córtex. Como se trata de factores de transcripción, estos factores activan la expresión de genes que confieren la identidad correcta a cada célula. Es decir, que se trata de un mecanismo que permite que un tejido, en cuanto comienza, se desarrolle y madure con los mismos factores, y crezca de forma continua y funcional. Esta circunstancia minimiza cualquier fallo que pueda producirse y permite plasticidad en el desarrollo, ya que solo las células que tienen estos factores pueden percibir la señal posicional y madurar generando la endodermis y el córtex.